数据中心综合智慧能源项目商业模式策划书

数据中心

综合智慧能源策划书

（应用场景一数据中心）

2020年4月

11.1—..

刖否......................................................................................................1

1术语和定义............................................................2

1、1综合智慧能源....................................................2

1、2综合智慧能源项目................................................2

1、3商业模式........................................................2

2商业模式核心要素......................................................3

2.1应用场景........................................................3

2.2供能模式........................................................7

2.3技术路线.......................................................14

2.4设计优化.......................................................24

2.5收益模式.......................................................25

2.6管理模式.......................................................37

2.7股权模式.......................................................38

2.8投资建设模式...................................................40

3风险提示.............................................................42

3.1技术规划风险...................................................42

3.2供应侧风险.....................................................42

3.3市场风险.......................................................43

3.4其他风险.......................................................43

3.5加强项目敏感性分析.............................................44

前百

为了更加有效的指导区域公司进行市场开发，推进综合智慧能源

项目开发的标准化、规范化，促进集团综能项目快速落地，特编制本

策划书。

本策划书以能源利用最大化、经济效益最大化为目标，形成商业

模式九大要素，包括应用场景、供能模式、技术路线、设计优化、收

益模式、管理模式、股权模式、投资建设模式和风险提示。多个环节

组成的综合和集成的商业行为模式，以应用场景为基础、以客户需求

为导向、以持续盈利为目标、以轻资产低风险为特点进行设计，解决

综合智慧能源项目开发难点，促进项目落地。

区域公司在项目开发和实施过程中可参考本策划书进行数据中

心综合智慧能源项目商业模式的落地和创新。

1

1术语和定义

1.1综合智慧能源

综合智慧能源是以智能化能源生产、能量储存、能源供应、能源

消费和智慧化管理与服务为主线，向终端客户提供综合能源一体化解

决方案，追求横向的“电、热、冷、气、水、氢”等多品种能源的协

同供应，实现纵向的“源-网-荷-储-用”等环节的互动优化，构建“物

联网”与“务联网”（服务互联网）无缝衔接的能源生态体系。

1.2综合智慧能源项目

综合智慧能源项目指以区域平衡和就地消纳为主，满足用户电、

热、冷、气、水、氢等能源需求及提供增值服务的项目。包括相关能

源站、储能设施、配电网、供热、冷、气、水等管网（廊），能源调

度控制中心等。

1.3商业模式

商业模式是企业为了实现价值最大化，把内外各要素整合，并通

过最优实现形式满足客户需求、实现客户价值，形成的一个完整高效

的，具有独特核心竞争力，并能持续盈利的系统整合方案。

2

2商业模式核心要素

2.1应用场景

2.1.1应用场景描述

数据中心指为集中放置的电子设备提供运行环境的建筑场所，可

以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、

辅助区、支持区和行政管理区。

数据中心以计算机网络、电信网络和远程宽带传输技术有机地融

合在一起的信息网络机房，越来越多的上网企业和用户都需要利用信

息网来获得他们所需的高效、准确、安全和365天X24小时的连续

“互联网信息资源”的增值服务。因此，能否为“信息网络”创造良

好的机房运行环境是事关信息网络能否安全、可靠地运行的技术基础。

近年来，伴随着互联网信息时代的高速发展，带动了数据中心井

喷式的发展。电信、能源、金融、交通等重点行业对数据中心的需要

日益增长。有数据统计，2014年我国已有58.8万个数据中心，2014

年以后每年新增数据中心面积在800万n?左右，新增数据中心个数

在3万个左右。面对发展如此迅速的数据中心，其能源消耗也在迅速

增长。我国数据中心能耗已占全社会总能耗的2%,占全国建筑总能耗

的10%。

3

800

714.5

(

元

亿

)

模

规

场

市

图2.1-12009~2016年我国数据中心市场规模发展图

2.1.2应用场景分析

①数据中心能耗高,节能意愿强烈

目前，我国数据中心主要集中在北京、上海、广东等经济相对发

达的城市。2017年1月，工信部编制印发《大数据产业发展规划(2016-

2020年)》。发展目标:到2020年，大数据相关产品和服务业务收入

突破1万亿元，建设10-15个大数据综合试验区，培育10家国际领

先的大数据核心龙头企业和500家大数据应用及服务企业。大数据综

合试验区包括京津冀、珠三角、上海、贵州、内蒙、河南、重庆、沈

阳等地区。大数据核心龙头企业也多聚集在京津冀、珠三角、上海等

经济相对发达的城市和地区。这些地区本身是电力净输入区域、过于

庞大的数据中心需求加重了这些地区的供电压力，增加了整个城市的

输配电成本。

4

图2.1-2大数据中心综合试验区分布图

北京市已经要求“全市层面禁止新建和扩建互联网数据服务、信

息处理和存储支持服务中的数据中心（PUE值在1、4以下的云计算

数据中心除外）；中心城区全面禁止新建和扩建数据中心（《北京市

新增产业的禁止和限制目录》（2018年版））。上海市人民XX在《上

海市节能和应对气候变化“十三五”规划》（沪府发[2017]12号文）

提出确保数据中心能源利用效率（PUE）值优于1、5。该政策的出台

从侧面说明了数据中心节能问题日益受到社会各界的重视，数据中心

节能改造是大势所趋。

为推动数据中心节能与绿色发展水平持续提升，工信部颁布了

《绿色数据中心先进适用技术产品目录（2019年版）》，涉及能源、

资源利用效率提升，可再生能源利用、分布式供能和微电网建设，废

旧设备回收处理、限用物质使用控制，绿色运维管理等4个领域50

5

项技术产品。从技术、设备、产品方面对数据中心改造给出的指引。

因此，建设低能耗、高能效、高环境保护标准的绿色数据中心，降低

数据中心能耗及PUE值，不仅符合运营企业降本增效的需求，更符合

整个社会节能减排的需求。

②绿色电力是数据中心未来主要电力

数据中心是一个高能耗行业，2018年，全国数据中心总用电量为

1608.89亿千瓦时，占中国全社会总用电量的2.35%。但是，中国数

据中心行业可再生能源电力使用量占比仅为23%,低于可再生能源在

中国全社会电力消费量的占比26.5%。2016年1月7日国家发展改革

委员会引发的《关于组织实施促进大数据发展重大工程的通知》，通

知中指出要开展绿色数据中心试点，鼓励用可再生能源、分布式供能、

废弃设备回收处理等绿色节能方式。

国际上已经有许多数据中心努力实现100%使用绿色电力。去年，

苹果公司宣布，全球43个国家或地区的苹果数据中心已经全部用100%

可再生能源供电。腾讯、阿里巴巴、百度及万国数据等行业领军企业

正寻求增加可再生能源使用比例。

2.1.3重点可推进场景

2.1.3.1现有数据中心节能改造

现有数据中心节能改造属于存量市场项目。

技术路线:用供能端+用能端同时改造的方式。用能端改造：当前

数据中心供电形式大多为外部电网供电，在经济发达地区，用电紧

6

张，实施一般工商业电价，电费价格较高。建议增加内燃机，降低

用能成本，同时，还可节电20%,减少碳排放50%。增加光伏等可再

生能源，提高数据中心绿色能源使用比例。用能端改造包括增加精

密空调调速节能控制柜等节能产品，节能比例约10%-20%0

2.1.3.2新建数据中心配套综能项目

新建数据中心项目属于增量市场项目。

技术路线:用户末端用高效、低耗能的产品，供能端用节能技

术。建议用内燃机，降低用能成本，可节电20%,减少碳排放50%。

增加光伏等可再生能源，提高数据中心绿色能源使用比例。建议用

自然冷却或部分自然冷却的空调主机、变频空调等。

2.2供能模式

数据中心的能源可以包括不同形式，如电力、燃气、燃油、外部

冷热源等;可以有不同来源，如来自公共电网、数据中心自备电源、

外部燃气管网、市政自来水管网、附属可再生能源设施、冷热电三联

供系统、数据中心所在建筑的空调系统等。

7

不间断

列头柜ICT设冬

燃油自备供电系统

电源

配照明及其他系统

电

系

余

统

能

余

能

生

能共设俺产

输

制冷系统出

/

冷热电联

供设施

外部

冷热源

图2.2-1数据中心能源系统示意图

①能源需求种类简单。

数据中心主要需要电和冷，电能满足机房内电子设备用电需

求，及少量照明用电，冷能带走机房及辅助间内电子设备大量散

热，保持机房内温度、湿度适宜。有办公需求的数据中心，冬季还

需要一定采暖热能。

②能源供应安全性高。

数据中心一般均为365天*24小时连续运行，一旦出现故障中

断，将对用户造成较大的经济损失或造成公共场所秩序混乱。因此

数据中心供能站内的供电、供冷设备均有一定冗余。

2.2.1需求分析

①数据中心的分类

8

数据中心按规模大小来分，可以分成超大型数据中心、大型数据

中心、中小型数据中心三种形式。其中超大型数据中心标准机架数量

N10000,大型数据中心标准机架数量为300010000之间，中小型数

据中心标准机架数量〈3000。(标准机架为换算单位，1个标准机架功

率为2.5kW。)

数据中心按使用性质和数据丢失或网络中端在经济或社会上造

成的损失或影响程度，分成A、B、C三级。

A级数据中心为“容错”系统，可靠性和可用性等级最高。“容

错”系统具有两套或两套以上的的系统，在同一时刻，至少有一套系

统在正常工作。按容错系统配置的基础设施，在经受住一次严重的突

发设备故障或人为操作失误后，仍能满足电子信息设备正常运行的基

本需求。A级数据中心主要有:金融行业、国家气象台、国家级信息中

心、重要的军事部门、交通指挥调度中心、广播电台、电视台、应急

指挥中心、邮政、电信等行业的数据中心。

B级数据中心为“冗余”系统，可靠性和可用性等级居中。“冗

余”系统满足基本需求外，增加了X个组件、X个单元、X个模块或

X个路径。任何X个组件、单元、模块或路径的故障或维护不会导致

系统运行中断(X=l〜N)。B级数据中心的基础设施应按冗余要求配

置，在电子信息系统运行期间，基础设施在冗余水平范围内，不可因

设备故障而导致电子信息系统运行中断。B级数据中心主要有:科研

院所、高等院校、博物馆、档案馆、会展中心、XX办公楼等的数据中

心。

9

A、B级数据中心的后备柴油发电机组的性能等级不应低于G3

级;A级数据中心发电机组应连续和不限时运行，发电机组的输出功

率应满足数据中心最大平均负荷的需要。B级数据中心发电机组的输

出功率可按限时500h运行功率选择。

C级数据中心为满足基本需要，可靠性和可用性等级最低。C

级数据中心的基础设施应按基本需求配置，在基础设施正常运行情况

下，应保障电子信息系统运行不中断。

②数据中心用能安全性高

《数据中心设计规范(GB50174-2017)》中给出了三个等级数据

中心供电设施、供冷设施设置的要求，主要内容摘抄如下：

项目A级B级C级

供电系统

应由双重电源供宜由双重电源供应由两回路线路

供电电源

电电供电

当供电电源只有不间断电源系统

一路时，需设置的供电时间满足

后备柴油发电机应N+X冗余

后备柴油发电机信息存储要求

系统(X=1~N)

系统，宜N+1冗时，可不设置柴

余-油发电机系统

后备柴油发电机应包括不间断电源系统的基本容量、

——

的基本容量空调和制冷设备的基本容量

柴油发电机燃料

宜满足12h用油————

存储量

10

供冷系统

冷冻机组、冷冻

应N+X冗余应满足基本需要

水泵、冷却水宜N+1冗余

(X=CN)(N)

泵、冷却塔

应N+X冗余

宜N+1冗余，主

(X=「N),主机应满足基本需要

机房专用空调机房中每个区域

房中每个区域冗(N)

冗余1台

余X台

不应小于不间断

蓄冷装置供应冷

电源设备的供电1一

冻水的时间

时间

国家标准《数据中心设计规范(GB50174-2017)》与美国TIA标

准ANSI/TIA-942-A标准中相对应级别的数据中心要求基本相同。国

家标准中的A级与TIA标准中的THI级和TIV级相对应，国家标

准中的B级与TIA标准中的TH相对应，国家标准中的C级与TIA

标准中的TI相对应。

另外，《互联网数据中心工程技术规范(GB51195-2016)》中对

不同级别的互联网数据中心(IDC)的可用性做出了规定，R1级别IDC

机房的机房基础设施和网络系统的主要部分应具备一定的冗余水平,

机房基础设施和网络系统可支撑的IDC业务的可用性不应小于

99.5%;R2级IDC机房的机房基础设施和网络系统应具备冗余水平，

机房基础设施和网络系统可支撑的IDC业务可用性不应小于

99.9%;R3级IDC机房的机房基础设施和网络系统应具备容错水平，

11

机房基础设施和网络系统可支撑的IDC业务的可用性不应小于

99.99%o

R3级IDC相当于GB50174中的A级机房，R1R2级IDC相当于

GB50174中的B级机房。

③数据中心用能负荷大且较为平稳

数据中心机房内IT设备的能量密度很高，一般为

600〜2000kW/m2,随着技术的发展，芯片的功率越来越大，机房内

IT设备的能量密度还在增加。同时一，IT设备运行时散发出大量的热

量，需要空调设备带出机房，维持机房内温度、湿度的稳定，保障

IT设备正常运行。

下图为某南方电信运营商数据中心（超大型）的典型日冷负荷

曲线和全年冷负荷曲线图。

从图中可以看出，数据中心典型日冷负荷曲线较为平稳，最大

负荷约为34500kW,最小负荷约为33700kW,最大负荷出现在上午

10点到下午5点之间。全年冷负荷曲线也较为平稳，最大负荷约为

34500kW,最小负荷约为33000kW,夏季负荷略高，冬季负荷略小。

12

图2.2T典型日冷负荷曲线图

35000

32500

32000

TQ、QE©0zS8TT、OE96zS8iQ、OE96cls8KQ、0E96zS8i中卜。m96zS8Tq、0m96zS8rQN0m9

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图2.2-2全年冷负荷曲线图

④数据中心对环境要求高

《数据中心设计规范(GB5O174-2017)》也对数据中心的环境

提出了要求，主要内容见下表：

项目A级B级C级

环境要求

冷通道或机柜及

18"27℃

进风区域的温度

冷通道或机柜及露点温度宜为5.5~15℃,同时相对湿度不宜大于60%

13

进风区域的相对

湿度和露点温度

主机房空气粒子应少于17600000粒（每立方米空气中粒径大于0.5微米的

浓度悬浮粒子数）

表中所列为GB50174-2017版的内容，与GB50174-2008版相

比，规范对数据中心环境的要求有所下降，这是由于芯片技术的发

展，对环境的兼容性更高了。对数据中心环境温度要求放宽，也可

以在一定程度上降低PUEo

另外，由于数据中心对环境湿度和空气中颗粒物浓度的要求比

较高，而中国大部分地区环境污染较严重，因此，用直接通风自然

冷却的方式并不可行。

2.2.2能源供应方式

通过用能负荷分析，确认供能系统容量和主要方案，以客户需

求为目标，提供安全、低碳、节能的能源一体化解决方案。

2.3技术路线

2.3.1技术路线概述

数据中心的主要能源需求为电和冷，数据中心的电能可以由公

共电网、分布式燃气三联供、分布式光伏、分布式风电、储电等方

式提供。冷能提供方式可以分为机械冷源和自然冷源两种，机械冷

源主要由电或余热驱动制冷，自然冷源主要是利用周边环境冷源，

14

如:水侧自然冷源、气侧自然冷源、土壤或岩洞自然冷源等形式，比

较依赖周边环境。

三

联

供

余

—

热

电1

公共电网

内

电

冷

力

分布式光伏负

负

荷

分布式风电荷

蓄冷装置

电风«（自焦港・

燃气三联供^

水H自懈MB

自然冷源

备用电源^M>'i数据中心

蓄电池网土柒及*洞冷・

图2.3T数据中心用能示意图

2.3.2主推技术路线

上节所述各种供能方式均能满足数据中心用能需求。目前数据

中心供能系统主要存在的问题是能耗高，国家出台了各种政策，鼓

励推进建设节能减排的绿色数据中心。

数据中心能耗包括数据中心全部用能设备能耗量，分为IT设备

能耗和辅助系统能耗两大类。IT设备主要包括服务器、交换机等，

辅助系统有空调、照明系统、电源系统等。IT设备系统所产生的功

耗约占数据中心总功耗的45%。空调系统是数据中心提高能源效率

的重点环节，它所产生的功耗约占数据中心总功耗的40%。电源系

统和照明系统分别占数据中心总耗能的10%和5%o

15

照明,5%

电源系统,10%

IT设备,45%

空调制泠,40%

图2.3-2数据中心各系统能耗比例图

我国数据中心节能潜力的分析结果表明，IT设备系统的综合节

能潜力平均为29%,空调系统的综合节能潜力平均为36%,而配电系

统的综合节能潜力平均为18%。如果数据中心在这三个部分均采取

一定的节能措施，则可实现综合节能潜力平均为35%。

提高IT设备的效率，降低IT设备能耗，减少散热量，这是从

数据中心的源头上来控制能耗。当数据中心的IT设备能耗一定时，

降低空调系统的能耗则是节能的重点。

降低空调系统能耗，主要有以下几种技术路线：

①技术路线一:优化空调主机侧冷却方式

用节能的空调主机设备，如变频冷水机组或用自然冷却技术的

空调主机，可以大幅度降低空调系统能耗。

如：中国联通呼和浩特云数据中心用水侧自然冷却技术，其原理

是在常规空调水系统基础上增加了水-水板式换热器。由于呼和浩特

当地自然气候条件优越，室外温度低于10C的时间占全年的

16

55.1%O当室外湿球温度低于某个值时，冷冻水利用冷却塔+冷却水

泵+板式换热器组成的循环系统进行换热，降低机房温度。当室外温

度偏高时，切换回常规空调水系统。用水侧自然冷却技术后，空调

水系统能耗大大降低，每年节约用电量634.3758万度，节能率达到

33.6%o

又如：阿里云千岛湖数据中心利用深层湖水来降低室内温度的冷

却系统（湖水直供空调系统）。湖水直供空调系统通过远端水泵取

千岛湖水下约35m水位的湖水（水温为12c左右）至蓄水池，再由

循环水泵将湖水经分水器送至机房空调末端进行制冷，PUE值低于

1、3。当湖水温度上升时，开启另外一套备用独立的集中式冷冻水

空调系统，保障机房的正常运行。

自然冷源空调系统需要结合数据中心所在地的资源禀赋，当用

自然冷源空调系统时，数据中心的PUE值将会大大降低。

②技术路线二:优化末端形式的节能技术

研究表明，很大一部分空调制冷量由于气流组织的不合理而被

浪费掉。机房中普遍存在局部过热及冷热气流相混合的问题，这两

种现象都大大降低了制冷效率。

通过对多种送风方式的研究，发现“地板下送风、上通道回

风”的送风方式较自然送风模式制冷效率有了很大的改善和提高。

随着机房热流密度的增加，为了减少冷热气流混合，提高制冷利用

17

率，可用冷热通道的布置形式，机柜和机架交替排列，用“背靠

背、面对

面”的摆放方式，形成冷热通道。用冷热通道的设计，可以节省空

调系统能耗的PUE值也会有所下降。

为了进一步缩短冷空气与热负荷的距离，又研发了行级精密空

调、水冷前门、水冷背板等机柜级冷却产品。为了满足高热功率密

度数据中心的需要，液冷服务器也应运而生。

③技术路线三:供能侧节能减排技术

用太阳能光伏、风电、燃气三联供等可再生能源或清洁能源，为

数据中心提供电能和冷能，能大大降低对环境的污染。

燃气三联供是以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃

机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，发

电后排出的余热通过余热回收利用设备（余热锅炉或双效澳化锂机组

等）向用户供热、供冷，实现能源的梯级利用，综合能源利用效率可

达80%以上的。分布式燃机可节电20%,减少碳排放约50%。

用太阳能光伏、风电等可再生能源，为数据中心提供电能和冷能,

提高绿色电力使用占比。太阳能光伏系统将太阳能组件产生的直流电

经过并网逆变器转换成与市电同频率、同相位的正弦波电流，自发自

用。随着光伏系统建设成本下降，投资回收期预计在5.5年。

用蓄电或蓄冷等储能技术，可起到削峰填谷、节省运行成本的

目的。如：白天将数据中心未能消纳的光伏所发电量存储在蓄电池

18

中，晚上可以利用。或利用峰谷电价差，晚上用谷电制冷，将冷量

用水蓄冷、冰蓄冷或无机盐蓄冷等装置储存起来，用于白天峰电价

时段，节约了运行费用。

根据以上的三种主要的技术路线，结合集团自身优势，暂提出

数据中心用清洁、可再生能源供能的技术路线作为主导方案。该方

案主要适用于经济发达但电力供应相对紧张的北上广等大城市，既

能缓解数据中心用电紧张的局面，又能降低污染，并取得良好的经

济收益。

该技术路线主要由分布式光伏、分布式风电、燃气三联供及其

他分布式供电形式一起形成内部微电网，为数据中心供电，市电作

为备用和补充，三联供系统的余热为数据中心供冷，电制冷机组作

为备用和补充。同时兼顾当地的气候和周边环境特点，考虑增加自

然冷却系统。这种方案既保障了数据中心的用能安全性，又降低了

污染物的排放，还兼顾了数据中心的电能利用效率。

本典型场景典型解决方案运用菜单化、模块化、标准化方法，

针对数据中心空调系统三种主要的节能路线，按空调主机侧技术、

用户末端技术、绿色供能方案分别提出推荐模式。详见表2.3-1。

表2.3-1主要节能技术表

名称主要技术原理主要节能减排指适用场景

标

用户末端技术

微型浸没液冷IT设备完全浸没在注满冷却液的系统年平均PUE新建/已

19

边缘计算数据液冷机柜中，通过冷却液直接散最低可至1、1建改造

中心热。

喷淋液冷边缘低温冷却液送入服务器精准喷淋PUE值可低至1、新建/已

计算工作站芯片等发热单元带走热量07建改造

直流变频行级空调部署在机柜排中，紧靠热源与传统方案相新建/己

空调安装，动态匹配数据中心负载需比，部分低负载建改造

求。条件下可节电

55%

直流变频模块抽拉式模块化设计，可像服务器L全年能效比新建

化机柜级空调一样内置于机柜，制冷量随负载4.1

调节

空调主机侧技术

蒸发冷却式冷蒸发冷却和闭式冷却水塔相结合1.COP>4.0新建/已

水机组的方式，充分利用空气流动及水建改造

2.与传统的水

的蒸发潜热冷却压缩机制冷剂，

冷式冷水机组相

实现对自然冷源的充分利用

比节电15%以上

的，节水50%以

上的；

3.与风冷式冷

水机组相比，节

能35%以上的

变频离心式冷针对数据中心空调系统需求，依与一般、定频离新建

水机组据数据中心高温出水工况优化设心式冷水机组相

计，结合数字变频技术，可实现较比，可节电约

高的COP及IPLV20%

磁悬浮变频离磁悬浮压缩机用电机直接驱动转与常规离心机组新建

心式冷水机组子，电子转轴和叶轮组件通过数及螺杆机组相

字控制的磁轴承在旋转过程中悬比，空调系统节

浮运转，在不产生磨损且完全无电约10%~15%

油运行情况下实现制冷功能

氟泵多联循环低温季节，压缩机停止运行，制冷全年能效比新建/己

自然冷却技术剂通过制冷剂泵在室外和室内进(AEER):整机可建改造

及机组行循环，将冷量带入室内;过渡季达8.5

节压缩机与制冷剂泵一起使用；

高温季节，开启压缩机制冷模式

20

间接蒸发冷却利用湿球温度低于干球温度的原年综合能效比可新建

技术及机组理，通过非直接接触式换热器将大于15

通过加湿预冷的室外空气的冷量

传递给数据中心内部较高温度的

回风，实现风冷和蒸发冷却相结

合，从自然环境中获取冷量的目

的。

绿色供能方案

分布式燃气三以天然气为主要燃料带动燃气轮可节电20%,减新建/已

联供机、微燃机或内燃机发电机等燃少碳排放约50%建改造

气发电设备运行，产生的电力供

应用户的电力需求，发电后排出

的余热通过余热回收利用设备

（余热锅炉或双效滨化锂机组等）

向用户供热、供冷，实现能源的梯

级利用，综合能源利用效率可达

80%以上的。

分布式光伏发将太阳能组件产生的直流电经过提高绿色电力使新建/已

电并网逆变器转换成与市电同频用占比建改造

率、同相位的正弦波电流，自发自

用。

2.3.3主要评价指标

2.3.3.1数据中心主要评价指标

①电能利用效率PUE

目前我国最常用的数据中心评价指标一一电能利用效率（PUE）

是在2007年由美国绿色网格组织（TheGreenGridAssociation）

公布的。电能利用效率PUE代表了数据中心的工作效率，PUE的计

算公式如下所示，当提供相同的服务、IT设备的能耗也相同时一，总

能耗越低的数据中心PUE越低，说明其能源效率越高。

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pup_数据中心总耗电量_m殳备耗电配+制冷没备耗电储+其他能耗

3U—“设备耗电量一〃设备耗电量

1।制冷设备耗电量+其他能耗

工十/7设备耗电量

目前，我国早期建设的数据中心的PUE基本在2.0~2.5之间，还有

部分PUE高于3的数据中心。就大型数据中心而言，PUE在1、

8〜2.0之间，一些数据中心服务商的机房PUE可达1、6以下，而我

国政务类的数据中心PUE则普遍高于2.5。随着技术水平的提高，

目前新建的数据中心的PUE可达1、5以下。

但是PUE指标评价数据中心能耗也有不足之处。它所能衡量的是

在IT设备运行能耗的基础上，空调、供配电系统及照明系统增加的

能耗系数，并没有涉及IT设备本身的能效问题。而且，处于不同气

候区的数据中心的PUE值没有可比性。建设在严寒地区的PUE值天然

比热带地区的PUE值低。另外，它没有考虑评价绿色环境保护程度

（如消耗能源的碳含量）。

因此绿色网格组织又提出了其它能效指标来完善数据中心的评

价体系。

②可再生能源利用率RER

可再生能源利用率RER可用于衡量数据中心可再生能源的情

况，以促进可再生、无碳排放或极少碳排放的能源利用。

可再生能源供电

RER=数据中心总耗电

③碳使用率CUE

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碳使用率表示每千瓦时用电产生的碳排放密集程度，其计算方法

是用数据中心总的C02的排放量除以IT设备能耗，即：

jrj1_数据中心总82排放量

3口一I股备能耗

以南方某数据中心为例，用常规供能方式的CUE为

0.793kg(C02)/kWh,而用燃气三联供供能方式后CUE降为

0.616kg(C02)/kWh,降幅达到22.3吼

④日本的DPPE能效指标体系

对于数据中心的能效指标体系，日本GIPC组织提出了DPPE指

标，指标包括了IT设备利用率、IT设备的电力效率、PUE的电力使

用效率和绿色能源利用率，其计算公式如下：

nPPF-〃设备利用率X"设备总功率/T设备总容量

~/丁设备的能耗/T设备总功率入

〃设备的能耗丫数据中心的能耗

数据中心的能耗(数据中心的能耗-绿色能源)

上式前两项提出了IT设备本身的能耗指标，第三项考虑了基础

设施的耗能，最后一项引入了可再生能源的指标。

2.33.2综合智慧供能站通用指标

本典型场景主推解决方案为燃气三联供+可再生能源+储能，针

对该方案的主要特点，提出数据中心综合智慧供能系统评价指标体

系。详见表2.3-2。

表2.3-2数据中心综合智慧供能系统评价指标体系

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序号指标单位数值备注

通用性指标

1能源综合利用效率%>75

2加成比2

3资本金内部收益率%28

4盈亏平衡点机组利用%<60

率

行业性指标

1PUE<1、5

2CUEkg(C02)/kWh与常规供

能方案比

减少20%

2.4设计优化

综合智慧能源项目设计优化围绕以下方面开展：

(1)充分做好客户用能细分，精准预测分析负荷成熟度，合理

确认建设规模和梯度，结合客户需求和负荷发展分期实施，控制项

目造价，合理安排投资及建设进度；

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（2）根据客户需求及当地资源禀赋、政策环境开展集成优化和

配置优化，提高能源利用效率；

（3）充分利用高效节能环境保护设备，转变客户用能来源、用

能方式，在满足客户对各类能源（电、热、冷、蒸汽、压缩气体

等）需求的同时，降低客户节能投资风险，提升客户能源使用效

率、减少能源费用和碳排放，实现良好的经济效益和社会效益；

（4）为用户提供全寿期综合能源服务，根据设备、工艺流程、

技术、管理等情况，分析存在的节能潜力，提出节能降耗的途径。

2.5收益模式

项目经济可行性分析中，收益等于收入减去成本。为实现收益

最大化，须以收入最大化、成本最小化为目标，利用核心评价指标

进行项目收益水平的判定。

2.5.1收入模式

2.5.1.1销售模式

综合智慧能源项目通常用“特许经营权模式”和“合同能源管理

模式”锁定能源供应。取得多能联供特许经营权或长期稳定的合同能

源管理协议，提高用能市场的主导权和价格的话语权。

大型数据中心项目优先选用“特许经营权模式”，即在前期规划

和立项阶段，与区域开发商、当地XX合作，签订长期协议以锁定特

许经营权，降低后续投资风险。小型项目可选择“合同能源管理模式”,

量身定做最佳管理模式，降低运营成本，提高能源利用效率。

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2.5.1.2定价策略

(1)”两部制售能价格”定价策略

数据中心综合智慧能源项目优先设计推广“两部制售能价格”，

尽快回收固定投资，增强客户粘性，降低项目风险。

两部制售能价格设置基础设施配套费和用能能量费，有条件的项

目，用能能量费可再细分为基本能量使用费+实际能量使用费。

以项目资本金内部收益率满足集团公司对综能项目的要求为基

础，价格满足“两个不高于"，即基础设施配套费单价不高于用户自

建投资成本，用能能量费单价不高于用户自建运行成本，进行项目定

价策略测算，如图2.5-1所示。测算时，可多测算几组配套的价格,

供项目谈判时使用。

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图2.5-1两部制售能价格定价策略

项目公司可按此条件测算出的价格与客户进行商业谈判，条件允

许时，尽可能提高基础设施配套费，以期提早收回投资成本，同时可

降低售能价格，利于吸引用户。建议:基础设施配套费能回收70%的固

定成本。

根据供能方式和客户用能负荷特点，可进一步将用能能量费设置

为峰谷价格、阶梯价格等，也可根据客户的用能需求,开发不同组合、

定制化的产品供应套餐。

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按集团公司对项目盈利要求测算出的价格与项目公司和客户谈

判后的价格之间的差异，就是项目盈利的护城河。差异越大，则护城

河越宽，项目的盈利水平越强，参与市场竞争的水平越强。

（2）合同能源管理模式下的定价原则

合同能源管理模式一般可以分为三种:节能效益分享型、能源费

用托管型及节能量保障型，可以与用户约定比例分享节能效益，或一

次性或分次收取服务费。具体收费方式需要与客户谈判协商确认。

2.5.1.3价格联动机制

价格联动机制指下游产品价格因受上游产品价格变动的影响而

涨跌趋向相同的价格调整制度，可以有效降低综合智慧能源项目风险。

尤其是对于用内燃机冷热电三联供模式的项目和电制冷、制热项目，

积极争取气电、气热和电冷、电热价格联动机制，当天然气价格或购

电价格出现较大波动时、用能价格应尽快调整。

①对于已有价格联动机制政策支持的地区，按当地政策实施。

②对于缺少价格联动机制政策支持的地区，积极与XX、客户进行

协商谈判，确认联动机制。

建议每年对售能价格中的用能能量单价根据当地相关部门公布

的相关价格指数（燃气价格、电价、水价、职工月平均工资）进行价

格联动。计算公式如下：

用能能量单价调整水平=上游产品价格变动值X0.9X税收调整因素X单位能耗

税收调整因素=（1+下游产品增值税率）/（1+上游产品增值税率）

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2.5.1.4收费策略

(1)收费时序

在能确认供能客户时、如果条件允许，可以考虑提前一年与用户

签订供能合同，并将基础设施配套费在供能前一年、半年分比例收取

完成。有利于优化公司现金流量，减少公司贷款的财务成本，增加公

司的盈利空间。

(2)收费方式

用银行托收扣款业务。对已服务用户，办理用能能量费时用银行

托收扣款业务，方便用户后期交费，降低公司收款难度。

收费发票，可以与当地商务局合作，由商务局统一邮寄各用户，

减少人工成本。

2.5.1.5延伸有偿增值服务

始终秉承“至真至诚、和合共赢”的服务理念，抓住综合智慧能

源服务商的有利优势，延伸有偿增值服务，既能提高用户满意度又能

增加项目营收，保障综能项目的持续发展壮大。譬如:①开展用户侧

节能降耗增值服务，为用户节省成本，提高满意度，同时增加能源站

供能水平，提高资产价值收益;②提供用户侧运行管理服务、检修维

保服务，在增加收入的同时一，帮助用户减少用能系统缺陷，降低运营

成本，提高用户信赖度和口碑;③根据用户需求发挥专业特长推出特

色有偿服务。

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2.5.1.6政策补贴

目前对于开发综合智慧能源项目的可行性和经济性，政策支持是

选择技术路线、实现盈利的关键之一。综合智慧能源项目开发需要做

好政策研究，赢取政策补贴和优惠，包括节能补贴、投资补贴、电价

优惠政策、税收政策、清洁供能政策等。

2.5.1.7项目附加增值

综合智慧能源项目能产生一些附加价值，环境改善，提高清洁能

源利用，降低污染物和碳排放，获得碳减排收益及相关政策奖励等，

如：四川省今年设环境空气质量激励资金1、5亿元。

2.5.2成本控制模式

综合智慧能源项目成本包括折旧、财务费用、工资及福利费、修

理费、其他费用、保险费、购能成本等。

2.